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Garniture d'étanchéité pour tiroir rotatif. pour l'objet des revendications 1 à 4.
Il est connu de commander l'écoulement d'un fluide moteur sous pression à l'aide d'un tiroir ou obturateur ro- tatif ayant la forme d'un cylindre creux.
Les dispositifs connus de ce genre présentent l'in- convénient de permettre des fuites interstitielles apprécia- bles, parce qu'on ne peut ajuster le tiroir assez étroite- ment dans son enveloppe, de crainte de provoquer du surchauf- fage et une usure excessive.
Les garnitures à labyrinthe comportant des lamelles d'étanchéité périphériques ou autres dont étaient munies qu'à présent les extrémités des tiroirs rotatifs permet-
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tent de réduire quelque peu ces fuites, mais ne peuvent empêcher la pression du fluide moteur contenu dans le ti- roir ou celle de l'espace moteur de la machine, plus forte encore par moments, de se manifester constamment dans l'es- pace encerclant toute la périphérie du tiroir rotatif. La longueur des garnitures d'extrémités étant nécessairement restreinte, il leur est impossible de réduire ces fuites au point de les rendre négligeables.
La présente invention a pour but de réduire ces fuites au point de les rendre pratiquement sans importance.
Suivant l'invention, on réalise ce but en munis- sant le tiroir rotatif non seulement de joints ou de garni- tures d'extrémités à labyrinthe comportant des lamelles d'é- tanchéité périphériques, mais également d'une garniture à labyrinthe supplémentaire, s'étendant sur tout l'espace com- pris entre les joints d'extrémités, munie de lamelles d'é= tanchéité disposées longitudinalement par rapport au tiroir rotatif, dépassant de chaque côté la fente de la paroi du tiroir, portant directement contre les lamelles adjacentes des joints d'extrémités et touchant de leurs arrêtes lon- gitudinales libres la paroi intérieure de l'enveloppe du tiroir.
Ces lamelles d'étanchéité, consistant préférable- ment en minces bandes métalliques serties dans la paroi du tiroir, divisent l'interstice séparant celui-ci de l'enve- loppe en un grand nombre de canaux longitudinaux. Ces ca- naux sont toujours maintenus étanches par rapport à la ca- vité intérieure du tiroir et le deviennent d'autant plus qu'ils s'éloignent, autour de la périphérie, de la fente de sa paroi. La pression du fluide moteur contenu dans le ti- oir ne peut donc plus agir librement autour de la périphé-
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rie de ce dernier.
Lors de la rotation du tiroir, une partie seule- ment de ces canaux sont mis momentanément en communication avec l'espace moteur de la machine et la pression qui règne dans celle-ci ne peut donc pas non plus se propager autour de la périphérie du tiroir. Le fluide moteur pénétrant dans les différents canaux est fortement étranglé dans son pas- sage vers les joints des extrémités et sa pression se trouve grandement réduite.
Toutefois, il y a évidemment pas certitude absolue que le passage du fluide sous pression dans l'une ou l'au- tre direction sera invariablement empêché.
L'invention fournit aussi le moyen d'accroître appré- ciablement cette certitude et s'inspire dans ce but de dis- positions prises dans le cas du graissage des paliers d'ar- bres de turbines à vapeur et machines analogues, pour em- pêcher que l'huile ne sorte des paliers et ne suinte dans les boites à bourrage de la machine, consistant à opposer l'effet de l'air comprimé à l'huile cherchant à sortir des paliers.
Alors toutefois que dans ces dispositifs connus on oppose l'air sous pression continuellement et à une vitesse déterminée à l'huile suintant le long de l'arbre et qu'on fait circuler cet air dans un larmier du palier dont on l'évacue ensuite, ainsi que l'huile, par un conduit d'éva- cuation spécial, suivant l'invention les espaces contenus entre les lamelles d'étanchéité longitudinales du tiroir rotatif ne sont soumis qu'à l'effet d'un fluide auxiliaire introduit entre ces lamelles de l'extérieur, à une pression choisie de telle manière par rapport à celle du fluide mo- teur, que ce dernier ne puisse plus pénétrer dans ces espaces
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ou les traverser. On choisit le fluide auxiliaire destiné à agir dans la garniture, de manière qu'il n'ait aucune influence défavorable sur le travail de la machine.
On peut utiliser de l'air, ou ungaz pauvre ou neutre, ou un mélange de ceux-ci, ou encore des liquides ou agents analogues.
Afin d'empêcher que des quantités appréciables de fluide auxiliaire susceptibles de déranger la marche de la machine ne pénètrent dans le tiroir au moment où sa fente passe de- vant le conduit d'alimentation de ce fluide et ne se mélan- gent au fluide moteur, on munit la fente du tiroir, à l'en- droit où celle-ci passe devant ce conduit d'alimentation, d'une barrette transversale destinée à obturer ce dernier à ce moment. Si on règle convenablement la pression du flui- de auxiliaire, les très faibles quantités de celui-ci qui peuvent se mélanger au fluide moteur et pénétrer avec ce dernier dans la machine sont minimes.
Afin de tenir compte des variations dans la près-. sion du fluide moteur on fait dépendre de cette dernière, automatiquement de préférence, celle du fluide auxiliaire destiné à agir dans la garniture. Dans ce but on peut uti- liser des dispositifs connus, un régulateur à membrane com- mandant une soupape de réglage, par exemple.
Au lieu de laisser agir directement le fluide auxi- liaire dans les espaces situés entre les lamelles longitudi- nales, on peut maintenir sous l'effet du fluide auxiliaire introduit sous pression de l'extérieur, l'une et/ou l'autre garniture à labyrinthe montées aux extrémités du tiroir ro- tatif. Rien ne s'oppose évidemment non plus à ce qu'on sou- mette une de ces garnitures ou toutes deux, de même que les espaces contenus entre les lamelles longitudinales du ti- roir, à l'action du fluide auxiliaire sous pression, afin d'assurer une certaine sécurité si l'un des conduits de
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fluide sous pression se rompait, ou d'empêcher le fluide moteur de s'écouler par le côté opposé à l'alimentation, dans le cas où les joints de fermeture de l'enveloppe du tiroir seraient endommagé.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple ces formes de réalisation de garnitures de tiroirs rotatifs sui- vant l'invention.
Fig. 1 est une coupe longitudinale du tiroir ro- tatif et de son enveloppe suivant la forme de réalisation comportant des lamelles longitudinales disposées entre les garnitures à labyrinthe des extrémités;
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-B de la fig. 1;
Fig. 3 est une coupe longitudinale analogue à celle de la fig. 1; de la forme de réalisation comportant l'intro- duction d'un fluide auxiliaire sous pression entre les la- melles longitudinales;
Fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne
C-D de la fig. 3;
Fig. 5 représente, en coupe longitudinale également, la forme de réalisation suivant laquelle le conduit de flui- de auxiliaire sous pression est raccordé au joint à laby- rinthe situé à l'extrémité du tiroir par laquelle le fluide moteur est admis.
Le tiroir rotatif en forme de cylindre creux a reçoit le fluide moteur par la tubulure d'admission b, et comporte de manière connue une fente c dans sa paroi, dé- couvrant à un certain moment une fente d en communication avec l'espace moteur de la machine e. Les extrémités du ,tiroir rotatif a portent des garnitures à labyrinthe de type
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connu f,f', munies de lamelles d'étanchéité rotatives. En outre, de minces lamelles d'étanchéité h serties longitu- dinalement dans la paroi du tiroir a et disposées tout au- tour de l'espace interstitiel g s'étendent entre les gar- nitures d'extrémités f,f', de manière à dépasser de part et d'autre les extrémités des fentes c,d.
Ces lamelles d'é- tanchéité sont dimensionnées de manière que leurs arêtes longitudinales libres soient en contact avec la paroi inté- rieure de l'enveloppe du tiroir. Leurs extrémités portent directement contre les lamelles adjacentes des garnitures d'extrémités f,f'.
Un grand nombre de canaux étroits s'étendant lon- gitudinalement par rapport au tiroir sont ainsi formés dans l'espace interstitiel g, permettent d'empêcher l'effet de la pression dans le sens de la périphérie du tiroir, ainsi qu'on l'a expliqué.
On dispose les lamelles d'étanchéité h plus près les unes des autres à proximité de la fente c qu'aux autres parties de la périphérie, afin de réduire la pression le plus effectivement possible à partir de cet endroit.
Il n'est évidemment pas essentiel que les lamelles d'étanchéité disposées longitudinalement par rapport au ti- roir s'étendent en ligne droite, et on peut les disposer et les former de toute manière voulue. On peut également former de manière quelconque les lamelles d'étanchéité périphéri- ques des joints des extrémités du tiroir.
Sur les figs. 3, 4, l'enveloppe G du tiroir est percée en un point correspondant approximativement au milieu de la fente c, d'un alésage! auquel est raccordé le con- duit d'alimentation k du fluide auxiliaire sous pression ,' qu'il s'agit d'introduire dans la garniture. La fente c
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est interrompue à mi-longueur par une barrette transversale 1 légèrement en relief, s'étendant jusqu'aux lamelles d'é- tanchéité h adjacentes. Lorsque la fente c passe devant l'alésage i, celui-ci est donc obturé par la barrette 1.
Bien entendu, il n'est pas essentiel que le conduit d'alimentation du fluide auxiliaire sous pression soit rac- cordé à un point correspondant au milieu de la fente c du tiroir; on peut au contraire choisir ce point suivant les circonstances, en vue d'éviter des fuites.
On subordonne la pression du fluide auxiliaire à celle du fluide moteur et on la règle à l'aide d'un régu- lateur à membrane de type connu, commandant une soupape ré- gulatrice montée dans le conduit k.
Fig. 5 représente une forme de réalisation dans laquelle le conduit k' du fluide auxiliaire sous pression, également pourvu d'une soupape régulatrice n' à commande par membrane m', est raccordé à un alésage i'débouchant en- tre les lamelles d'étanchéité du joint à labyrinthe f si- tué à l'extrémité ouverte du tiroir rotatif. On peut éga- lement introduire le fluide auxiliaire sous pression entre les lamelles du joint f' situé à l'extrémité fermée du ti- roir, ainsi que c'est représenté en pointillé en k" sur la fig. 5.
Ainsi qu'on l'a expliqué ci-dessus, on arrête le plus efficacement le passage du fluide moteur à travers les garnitures d'étanchéité en combinant les dispositions des figs. 3, 4 et 5 avec celles des figs. 1, 2.